制作简易语音录放器(改)

制作简易语音录放器制作简易语音录放器 第七届电子科技协会第七届电子科技协会 一 制作要求一 制作要求 运用 ISD1820 语音芯片与简单外围电路制作一个可以录放 8 20 秒 同时可以作为 扩音器的语音录放器 二 制作目的二 制作目的 1 了解 ISD1820 语音芯片的简单应用 2 增强电路布线能力 提高整体意识 3 提高实践制作 设计能力 三 制作方案三 制作方案 1 1 功能原理 功能原理 这次我们做的是一个基于 ISD1820P 这款语音录放芯片的 10S 语音录放模块 下面是这个模块的电路原理图 这个模块的核心芯片就是 ISD1820 采用 CMOS 技术 内含振荡器 话筒前 置放大 自动增益控制 防混淆滤波器 扬声器驱动及 FLASH 阵列 工作电压 为 直流 3 5V 图图 1 电路原理图电路原理图 两款不同封装的 ISD1820 我们今天选用图 3 2 所示的 ISD1820P 语音芯片 我们拿到芯片把凹处朝 上方 左边第一个脚为 1 号引脚 即上面的 REC 引脚序号依次按逆时针排列 在我们进行焊接的时候 要注意不要直接把芯片插在万能板上 我们先把配套 的芯片插座焊接好 焊接好后进行测试时再插入我们的 ISD1820 芯片 电路当中使用了电解电容和非极性电容 我们要注意电解电容有正负极之 分 而非极性电容没有正负极之分 左边的为电解电容 右边的是非极性电容 电解电容有白色边条的是负极 电解电容接错易发生爆炸 焊接时要注意 图图 2 2 通用的 硬通用的 硬包封包封双列直插双列直插 14 脚的脚的 DIP14 字符标记为 字符标记为 ISD1820P 图图 3 1 电解电容电解电容 图图 2 1 通用的 软包封单列直插通用的 软包封单列直插 12 脚的脚的 COB12 字符标记为 字符标记为 1810COB 图图 3 2 瓷片电容瓷片电容 2 2 引脚描述 引脚描述 1 1 电源 电源 VCCVCC 芯片内部的模拟和数字 电路使用的不同电源总线在此引脚汇合 这样使得噪声最小 去耦合电容应尽 量靠近芯片 地线 VSSA VSSD 芯片内部的模拟和数字电路的不同地线汇 合在这个引脚 2 2 录音 录音 RECREC 高电平有效 只要 REC 变高 不管芯片处在节电状态还 是正在放音 芯片即开始录音 录音期间 REC 必须保持为高 REC 变低或内 存录满后 录音周期结束 芯片自动写入一个信息结束标志 EOM 使以后的 重放操作可以及时停止 然后芯片自动进入节电状态 注 REC 的上升沿有 84 毫秒防颤 防止按键误触发 3 3 边沿触发放音 边沿触发放音 PLAYEPLAYE 此端出现上升沿时 芯片开始放音 放音持 续到 EOM 标志或内存结束 芯片自动进入节电状态 放音后 可以释放 PLAYE 4 4 电平触发放音 电平触发放音 PLAYEPLAYE 此端从低变高时 芯片开始放音 持续至此 ROSCROSC 录放时间录放时间采样频率采样频率典型带宽典型带宽 80K 8s8 0KHz3 4KHz 100K 10s6 4KHz2 6KHz 120K 12s5 3KHz2 3KHz 160K 16s4 0KHz1 7KHz 200K 20s3 2KHz1 3KHz 图图 6 6 基于基于 ISD1820ISD1820 语音录放器样板图语音录放器样板图 表表 1 1 ROSCROSC 口电阻与录音时间关系口电阻与录音时间关系 图图 5 5 实物图实物图 端回到低电平或遇到 EOM 标志 或内存结束 放音结束后自动进入节电状态 录音指示 RECLED 处于录音状态时 此端为低 可驱动 LED 此外 放音 遇到 EOM 标志时 此端输入一个低电平脉冲 此脉冲可用来触发 PLAYE 实现 循环放音 5 5 话筒输入 话筒输入 MICMIC 此端连至片内前置放大器 片内自动增益控制电路 AGC 控制前置放大器的增益 外接话筒应通过串联电容耦合到次端 耦合电 容值和此端的 10K 输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点 6 6 话筒参考 话筒参考 MICMIC REFREF 此端是前置放大器的反向输入 当以差分形式 连接话筒时 可减小噪音 提高共模抑制比 7 7 自动增益控制 自动增益控制 AGCAGC AGC 动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的 宽幅变化 使用录制变化很大的音量 从耳语到喧嚣声 时失真都能保持最小 通常 4 7 F 的电容器在多数场合下可获得满意的效果 8 8 喇叭输入 喇叭输入 SP SP SP SP 输入端可直接驱动 8 以上的喇叭 单端使 用必须在输出端和喇叭之间接耦合电容 而双端输出既不用电容又能将功率提 高至 4 倍 SP 和 SP 之间通过内部的 50K 的电阻连接 不放音时为悬空状态 9 9 振荡电阻 振荡电阻 ROSCROSC 此端接振荡电阻至 VSS 由振荡电阻的阻值决定 录放音的时间 1010 直通模式 直通模式 FTFT 此端允许接在 MIC 输入端的外部语言信号经过芯片 内部的 AGC 电路 滤波器和喇叭驱动器而直接到达输出端 平时 FT 端为低 要 实现直通功能 需将 FT 端接高点平 同时 REC PLAYE 和 PLAYL 保持低 3 3 录放音操作方式 录放音操作方式 按住 REC 录音按键不放即录音 RECLED 灯会亮起 送开按键录音停止 放 音有三种情况 沿触发放音 按 PE 键一下即将全段放音 除非断电或放音结 束 否则不停止放音 电平触发放音 按住 PL 键时即放音 松开按键即停止 循环放音 置循环放音开关闭合 按动 PE 键即开始循环放音 只能断电才能 停止 在直通模式下 直通开关闭合 对话筒说话会从喇叭里扩音播放出来 构成喊话器功能 由于该模式下的话筒放大 同时经过 AGC 自动增益调节和带 通滤波器 其音质比通常的话筒放大器要好很多 而且不会出现喇叭过载的情 况 四 电路的制作过程四 电路的制作过程 1 焊接电阻器 套件中的电阻器采用的是 4 道色环的普通电阻器 2 焊接电容器 电路中的电容器有陶瓷电容器和电解电容器之分 陶瓷电容器没有极性 电解电容器有极性 长脚为 十 短脚为 一 插装时务必注意极性 采用 卧式插装 3 焊接微动开关 焊接微动开关前先测量开关的好坏 插装时要紧贴电路板 由于开关柄比 较长 注意按动时用力要均匀 防止损坏 4 焊接集成电路 集成电路是有方向的 插装时将集成电路的半圆槽与符号中的半圆圈对应 起来 保证极性正确 5 焊接发光二极管 发光二极管的长脚为 插装时注意调整其高度 保证与外壳有很好的 配合 从孔中露出一点点即可 6 焊接话筒 话筒是有极性之分的 与外壳连接的那个极是负极 利用焊接电阻后多余 的导线连成脚 话筒在电路上插装时要紧贴电路板 7 扬声器与电路板的连接 扬声器与导线焊接前要先上锡 然后与导线连接 然后导线与电路板相连 接 对应的电子元件如下 对应的电子元件如下 图图 7 1 电阻电阻 五 电路的安装与调试五 电路的安装与调试 全部元气件安装完后 将扬声器置于后盖中 用热熔胶或烫熔周边塑 料的方法来固定扬声器 连体簧的负极端可适当拉长点 保证电池能可靠连接 放入3节5号电池后 本电路只要焊接无误 通电后即可成功 调试非常简单 按动 录音键 不松手 即可开始录音 总的长度是10秒 开关断开录音结束 点动 放音键 即可放音 如果不能正常工作 请认真检查焊点和元气件有无错误 修正后即 可工作 六 注意事项六 注意事项 1 区分有极性的电解电容的正负极 图图 7 3 驻极话筒驻极话筒图图 7 2 发光二极管发光二极管 图图 7 4 扬声器扬声器 2 正确安装芯片 注意安装方向 3 测试电压为直流 3V 5V 4 喇叭有正负极之分 5 焊接之前先构思布局 避免导线的交叉连接 可以底面和表面两层布线 七 扩展七 扩展 1 加接功率放大器 2 使用单片机控制 3 借助 ISD1425 编程拷贝机 实现 ISD1820 的批量拷贝 可以先将需要的 语音编程制作在 ISD2532 或 ISD2560 芯片上 然后即可向 ISD1820P 拷贝模 块上的芯片拷贝即可 时间长度在模块上事先设定 八 制作意义八 制作意义 1 通过制作简易的语音录放器 了解相关语音芯片的使用 2 这次的制作 有较多的扩展方向 既可以与单片机连接 实现简单的 智能控制 也可以外加音频功率放大器 学习模拟电路的相关知识 3 通过电路设计 制作布线 增强我们的整体意识 提高我们的动手实 践能力 九 元件清单九 元件清单 序号序号名称名称型号型号个数个数 R1R1 R5R5电阻电阻 1K1K 2 R2R2 R3R3电阻电阻 4 7K4 7K 2 R4R4 电阻电阻 100K100K 1 C1C1 C2C2 C3C3 电容电容 0 1uF0 1uF 3 C4C4 直插极性电容直插极性电容 220uF220uF 1 C5C5 直插极性电容直插极性电容 4 7uF4 7uF 1 C6C6 电容电容 0 001uF0 0